docker - 从 Ubuntu amd64 到 arm7l : exec user process caused "exec format error" 进行交叉编译

Question

从 amd64 到 arm7l 的交叉编译让我头疼

我终于可以用 Gitlab CI 做到这一点，所以现在，我在 docker 镜像中编译我的二进制文件，这是 dockerfile:

FROM golang

WORKDIR /go/src/gitlab.com/company/edge_to_bc

COPY . .
RUN dpkg --add-architecture armhf && apt update && apt-get install -y gcc-arm-linux-gnueabihf libltdl-dev:armhf

我将其构建为然后我将使用名称 ubuntu:cross-compil

构建新容器“cross-compil”

现在，我可以编译我的二进制文件:

docker run -it -v ${EDGE_TO_BC_PATH}/release:/go/src/gitlab.com/company/edge_to_bc/release ubuntu:cross-compil  bash -c 'CC=arm-linux-gnueabihf-gcc CXX=arm-linux-gnueabihf-g++ CGO_ENABLED=1 GOOS=linux GOARCH=arm GOARM=7 go build -v -o ./release/edge_to_bc '

我可以在 ./release/edge_to_bc 中看到我的可执行文件生成

然后我构建我的 docker 镜像:

docker build -t registry.gitlab.com/company/edge_to_bc:armhf .

然后我插入它。

在 Dockerfile 中，我只是从主机复制可执行文件:

FROM alpine:3.7

RUN apk --no-cache add ca-certificates libtool

WORKDIR /sunclient/

COPY ./release/edge_to_bc ./
EXPOSE 5555

CMD [ "./edge_to_bc" ]

但是当我在我的 ARM 板上运行它时:

docker run --rm registry.gitlab.com/company/edge_to_bc:armhf

我得到:

standard_init_linux.go:207: exec user process caused "no such file or directory"

调试时，如果我想获取文件列表

docker run --rm registry.gitlab.com/company/edge_to_bc:armhf

我得到:

standard_init_linux.go:207: exec user process caused "exec format error"

这表明二进制仍然没有正确的格式...

我错过了什么？我在这个主题上花了很多时间，没有更多的想法。

当我检查二进制的架构时，这是我得到的:

 edge_to_bc git:(master) ✗ readelf -h ./release/edge_to_bc
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x19209
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          23993360 (bytes into file)
  Flags:                             0x5000400, Version5 EABI, hard-float ABI
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         10
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         49
  Section header string table index: 48

在目标操作系统上，这是我得到的:

[root@gw-sol1 ~]# uname -a
Linux gw-sol-1 4.4.113-UNRELEASED #1 SMP PREEMPT Thu Mar 7 16:46:40 CET 2019 armv7l armv7l armv7l GNU/Linux

编辑:

当我直接在 ARM 设备上构建应用程序时，它将运行:

go build -o ./release/edge_to_bc -v -ldflags '-w -s -extldflags "-static"' ./...

小 Sprite :

ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 03 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - GNU
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x125f1
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          16594072 (bytes into file)
  Flags:                             0x5000400, Version5 EABI, hard-float ABI
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         7
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         38
  Section header string table index: 37

它看起来与另一个非常相似，至少在架构上是这样。

然后构建docker镜像:

docker build . -t image/peer-test:armhf

Answer 1

当您使用以下命令在 arm7 镜像的 amd64 系统上运行构建时:

docker build -t registry.gitlab.com/company/edge_to_bc:armhf .

它将使用基本镜像并在该镜像中为 amd64 运行命令。因此，即使您的单个 edge_to_bc 二进制文件可能会被交叉编译，图像的其余部分却不会。接下来，二进制编译命令本身看起来像是在链接到库，而这些库很可能不在您的最终镜像中。您可以运行 ldd edge_to_bc 来查看这些链接，如果它们丢失，您将收到找不到文件的错误消息。

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在我自己的交叉编译测试中，我在 19.03.0-rc2 上使用 BuildKit、Buildx 和一些实验性功能，因此其中有些部分不向后兼容，但希望对您有所帮助。我正在使用多阶段构建来避免在 docker 外部进行编译然后进行第二次构建。我还指定了构建主机的平台，并使用目标架构和操作系统变量来配置 go 以进行交叉编译。在这种情况下，我使用了一个完全静态链接的二进制文件，因此没有要包含的库，并且在我的最终发布镜像中只有复制命令，我避免了在不同平台上运行构建的问题。

# syntax=docker/dockerfile:experimental
# ^ above line must be at the beginning of the Dockerfile for BuildKit

# --platform pulls an image for the build host rather than target OS/Arch
FROM --platform=$BUILDPLATFORM golang:1.12-alpine as dev
RUN apk add --no-cache git ca-certificates
RUN adduser -D appuser
WORKDIR /src
COPY . /src/
CMD CGO_ENABLED=0 go build -o app . && ./app

# my dev stage is separate from build to allow mounting source and rebuilding
# on developer machines    
FROM --platform=$BUILDPLATFORM dev as build
ARG TARGETPLATFORM
ARG TARGETOS
ARG TARGETARCH
# --mount is an experimental BuildKit feature
RUN --mount=type=cache,id=gomod,target=/go/pkg/mod/cache \
    --mount=type=cache,id=goroot,target=/root/.cache/go-build \
    CGO_ENABLED=0 GOOS=${TARGETOS} GOARCH=${TARGETARCH} \
    go build -ldflags '-w -extldflags -static' -o app .
USER appuser
CMD [ "./app" ]

# this stage will have the target OS/Arch and cannot have any RUN commands
FROM scratch as release
COPY --from=build /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt /etc/ssl/certs/
COPY --from=build /etc/passwd /etc/group /etc/
COPY --from=build /src/app /app
USER appuser
CMD [ "/app" ]

FROM scratch as artifact
COPY --from=build /src/app /app

FROM release

要构建它，我可以使用 BuildKit 运行一次性构建命令:

DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --platform=linux/amd64 -f Dockerfile -t golang-app:amd64 .
DOCKER_BUILDKIT=1 docker build --platform=linux/arm64 -f Dockerfile -t golang-app:arm64 .

但更好的是 Buildx 版本，它创建了一个可以在多个平台上运行的多架构镜像。这确实需要您推送到注册表服务器:

docker buildx build -f Dockerfile --platform linux/amd64,linux/arm64 \
  -t ${docker_hub_id}/golang-app:multi-arch --output type=registry .

对于您的场景，您可以将 arm64 中的引用换成您自己的架构。 --platform 选项在我运行的许多命令中被列为实验性选项，因此您可能需要在/etc/docker/daemon.json 文件中配置以下内容以启用:

{ "experimental": true }

我相信这需要完全重启 docker 守护进程 (systemctl restart docker)，而不仅仅是重新加载，才能生效。

为了从构建中提取工件(特定架构的编译二进制文件)，我使用:

docker build -f Dockerfile --target artifact -o type=local,dest=. .

这会将工件阶段的内容(单个二进制文件)输出到本地目录。

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以上是 Docker 构建多架构镜像的方法列表中的选项 3。

选项 1 是使用 binfmt_misc 配置 qemu 来为不同平台构建和运行图像。我还没有能够使用 Buildx 在 Linux 上使用它，但是 Docker 已经为 Mac 做到了这一点，您可以找到更多关于他们在 LinuxKit 项目中所做的事情的详细信息。如果您需要运行命令并在构建过程中安装其他工具，而不仅仅是交叉编译单个静态链接的二进制文件，那么根据您的情况使用 qemu 可能是理想的选择。

选项 2 是在目标平台上运行构建，如您所见，效果很好。用Buildx ，您可以添加多个构建节点，每个平台最多一个，从而允许您从一个位置(CI 服务器)运行构建。